调频连续波测靶雷达定位技术研究

发布时间：2017-09-30 20:09

  本文关键词：调频连续波测靶雷达定位技术研究

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【摘要】：靶场除了为武器系统提供试验场地外,更重要的是通过测量系统获取试验数据,为武器的校准和研发提供科学的依据。随着科技的发展,促使测靶技术不断的提高,本文采用调频连续波单发双收雷达开展测靶定位技术的研究。论文首先介绍了调频连续波测靶雷达的布站形式和系统结构,研究了三角波调频连续波雷达的测距原理,探讨了多目标的频域配对方法；其次推导了测靶雷达的目标定位精度公式,研究了信号频谱栅栏现象对测频精度的影响,探讨了谱最大值估值、CZT和ZOOM-FFT三种高精度测频算法,其中CZT和ZOOM-FFT能够很好的对频谱进行局部细化,从而提高测频精度,同时很大程度上减小了运算量；然后在分析差频信号特点的基础上,讨论了相干积累处理、自相关检测法和基于经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的降噪算法,这三种方法都可以有效地抑制噪声；最后,阐述了测靶雷达硬件设计方案,并对信号处理板原理图和PCB进行绘制,并开展了相关软硬件的仿真。
【关键词】：调频连续波测靶雷达 目标定位 频率估计 降噪 PCB设计
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ06;TN957
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 绪论7-10
• 1.1 研究背景和意义7-8
• 1.2 国内外研究现状及发展动态8-9
• 1.3 本文主要工作和章节安排9-10
• 2 调频连续波测靶雷达工作原理10-21
• 2.1 引言10
• 2.2 调频连续波测靶雷达系统10-12
• 2.2.1 调频连续波测靶雷达天线和目标靶位置关系10-11
• 2.2.2 调频连续波测靶雷达系统结构11
• 2.2.3 调频连续波测靶雷达相关工作参数11-12
• 2.3 三角波调频连续波雷达测距原理12-17
• 2.3.1 静止目标测距12-13
• 2.3.2 运动目标测距13-15
• 2.3.3 差频信号的数学模型推导15-17
• 2.4 测靶雷达多目标频域配对17-20
• 2.4.1 雷达距离分辨力17
• 2.4.2 多目标频域配对17-20
• 2.5 本章小结20-21
• 3 调频连续波测靶雷达的定位精度与频率估计算法21-37
• 3.1 引言21
• 3.2 目标定位精度21-24
• 3.3 信号频谱栏栅现象对测频精度的影响24-26
• 3.4 基于FFT的谱最大值估值算法26-30
• 3.5 提高测频精度的CZT算法30-33
• 3.5.1 CZT算法30-31
• 3.5.2 CZT快速算法与MATLAB仿真31-33
• 3.6 基于ZOOM-FFT算法的频率估计算法33-35
• 3.7 本章小结35-37
• 4 调频连续波雷达差频信号的降噪算法37-50
• 4.1 引言37
• 4.2 噪声对距离估计精度的影响37-39
• 4.3 相干积累提高系统信噪比39-41
• 4.4 基于自相关检测法的降噪算法41-44
• 4.5 基于经验模态分解的降噪算法44-48
• 4.6 信号处理综合方案设计48-49
• 4.7 本章小结49-50
• 5 雷达信号处理验证系统的硬件设计和相关仿真50-67
• 5.1 引言50
• 5.2 信号处理验证系统总体设计50-53
• 5.2.1 信号处理验证系统结构50
• 5.2.2 信号处理验证系统主要功能50-51
• 5.2.3 信号处理验证系统技术参数51-52
• 5.2.4 回波模拟板和信号处理板关系52-53
• 5.3 信号处理板方案选择53-54
• 5.4 信号处理板原理图及PCB的设计54-58
• 5.4.1 信号处理板的原理图设计55-56
• 5.4.2 信号处理板的PCB设计56-58
• 5.5 基于FPGA的FFT算法和CZT算法仿真58-66
• 5.5.1 基于DDS的差频信号产生58-61
• 5.5.2 基于FPGA的FFT算法仿真61-64
• 5.5.3 基于FPGA的CZT算法仿真64-66
• 5.6 本章小结66-67
• 6 结束语67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-72

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本文编号：950147